CN104144779B - 用于清洁混合装置以改善聚合物生产的方法和组合物 - Google Patents
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Abstract
公开了用于清洁混合装置的方法和组合物，其改善随后在该混合装置中生产的热塑性聚合物树脂的产量和质量，同时减少了用于清洁和/或更换所需的时间。包含外部涂有包含磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、C6至C36羧酸盐、或它们的混合物的水溶液的具有85至140的洛氏R硬度的聚合物树脂粒料的清洁混合物用于净化该混合装置。表面活性剂盐以该溶液的0.2至30wt％存在于该水溶液中，该水溶液具有6.0至9.0的pH值。
Description
技术领域
本公开涉及清洁用于制造热塑性聚合物和共混聚合物(聚合物共混物)的混合装置的方法。所述的方法旨在提高清洁方法的速度，提供低树脂降解，并允许较高的总体挤出速率。本公开也涉及对这种方法有用的净化组合物。
背景技术
使用熔体输送螺旋的挤出机实现大部分热塑性树脂的熔融处理。挤出机可被用于混合、模制、制粒或者形成薄膜、薄片或型材。这种挤出机通常具有热挤压筒以及在筒内旋转以压缩、熔融并通过管口或模具挤压出树脂的一或两个螺杆。筒被分成几个不同的区域，诸如，进料、转移、混合、分散和计量区。当这种机器专门用于制造单一颜色的单一材料时，它们是非常有效的。然而，当相同的机器被用于构造各种材料和/或颜色时，需要在材料之间更换或切换(即，更换过程)。否则在这种情况中，在之前第一个树脂的挤出过程中引起的杂质或残余物会污染第二个接下来的树脂。在更换过程期间，挤出机生产之前的材料/颜色和随后的材料/颜色的组合物。因此，组合物可能不满足期望的规格，例如，成分不同、透明度损失、颜色或粘性上的变化，或者一些其他的缺陷。此外，更换过程导致材料损失以及制造效率下降。
从几个方面来说在某种程度上已解决了这些缺陷。例如，高粘度或粘性树脂已被用于排挤旧物料。然而虽然这样有效，高粘度树脂本身必须被排挤出机器，这会导致效率低。在其他情况中，玻璃纤维加固的树脂被用作净化化合物以清洁挤出机。虽然该方法在一些系统中有效，但还是留下了去除玻璃纤维树脂本身的问题。
在其他情况中，诸如基于聚甲基丙烯酸甲酯的净化化合物的树脂(商业上以RIDD出售)被用于在高温下(例如，250摄氏温度(℃)以上)净化熔融处理设备(熔融加工设备)。这些树脂释放出令人讨厌的臭烟，并包围着操作者刺激操作者，这在现代的制造环境中越来越不能接受。
因此，需要这样一种方法和组合物以迅速将基于螺杆的熔融处理设备在短期内从一种聚合材料更换为另一种聚合材料，而且聚合物不会降解并且不会由于它们的使用冒烟。期望地，所述的方法/组合物应当适用于清洁各种各样的污染物，尤其是诸如炭黑、二氧化钛、蒽酮和酞菁型颜料和染料的着色剂以及去除通过在熔融混合和熔融加工过程中降解树脂或添加剂引起的黑斑、交联树脂和凝胶。
发明内容
在本文中公开的是清洁混合物以及使用清洁混合物的方法。
在实施方式中，清洁熔融处理设备的方法(例如，用于混合、模制、和/或挤压出包含聚合物的树脂)包括：用清洁混合物(净化剂)净化熔融处理设备并在200至380℃的温度下运行熔融处理设备以在清洁熔融处理设备的同时获得净化的树脂。清洁混合物(净化剂)包括：70至99wt％的热塑性聚合树脂粒料(颗粒)，粒料具有如通过ASTM D785测定的85至140的洛氏R硬度；以及从1至30wt％的包含选自以下至少一种的0.2至30wt％的表面活性剂盐的水溶液：磺酸盐、烷基芳基磺酸酯盐、烷基硫酸酯盐、C6至C36羧酸盐、及它们的混合物，其中，水溶液具有6.0至9.0的pH值。
在实施方式中，清洁混合物包括：水；热塑性聚合树脂粒料具有如通过ASTM D785测定的85至140的洛氏R硬度；以及选自以下至少一种的表面活性剂盐：磺酸盐、烷基芳基磺酸酯盐、烷基硫酸酯盐、C6至C36羧酸盐、及它们的混合物；其中，清洁混合物具有6.0至9.0的pH值。
以下更具体地描述了这些和其他非限制性特征。
具体实施方式
通过参照以下期望的实施方式和包括在其中的实施例的具体说明，能够更容易地理解本公开。在以下说明书和其后的权利要求书中，将引用被限定以具有以下含义的大量术语。
除非上下文清楚地表明相反，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物。
如在说明书和权利要求书中所使用的，术语“包含”可包括实施方式“由……构成”和“基本由……构成”。
本申请的说明书和权利要求书中的数值，特别是当它们涉及聚合物或聚合物组合物时，反映可包含不同特性的各个聚合物的组合物的平均值。此外，除非表明相反，数值应当理解为包括与当减少至有效数字的相同数量时相同的数值以及与所述值的差异小于在用于确定该值的本申请中所描述类型的常规测量技术实验误差的数值。
本文中公开的所有范围包含叙述的端点并独立地可组合(例如，“2克至10克”的范围包含端点2克和10克，以及所有中间值)。本文所公开的范围的端点和任何值并不限于精确的范围或值；它们是不足够精确的从而包括近似于这些范围和/或值的值。
如在本文中使用的，可将近似语言应用于修饰可以在没有导致相关的基本功能的变化的情况下可改变的任何数量表示。因此，通过术语修饰的值，如“基本上”可以并不限于指定的精确值。在至少一些情况下，接近的术语可相当于用于测量值的装置的精密度。
使用标准命名法描述了这些化合物。例如，不被任何指定基团取代的任何位置被理解为具有由所指定键或者氢原子填充的化合价。不在两个字母或符号之间的短线(“-”)用于指示取代基的连接点。例如，通过羰基的碳连接醛基-CHO。
术语“烷基”是指仅由碳和氢组成的原子的线性或支化阵列。原子阵列可包括单键、双键或三键(通常被称作烷烃、烯烃或炔烃)。烷基基团可以是取代的(即，取代一个或多个氢原子)或未取代的。示例性烷基基团包括但不限于，甲基、乙基和异丙基。
术语“芳基”是指具有至少一种化合价并且包含至少一个芳香族基的原子阵列。原子阵列可包括诸如硫黄和氧气的杂原子，或者可仅由碳和氢构成。芳基是未取代的。示例性芳基包括但不限于：苯基、萘基、联苯基和二苯醚。
在以上限定中，术语“取代的”是指命名基团上的至少一个氢原子被另一个官能团如烷基、卤素、-OH、-CN、-NO2、-COOH等取代。
本公开涉及这样一种发现，即，将粘性含水盐混合物外部涂在具有85至140的洛氏R硬度的粒状热塑性树脂聚合物上用于清洁混合装置出奇地有效。清洁时间更快，更少的树脂降解，并且可出现高速率挤出。
在实施方式中公开的是清洁用于混合、模制、和/或挤出热塑性树脂的熔融处理设备的方法。用包含70至99重量百分数(wt％)的热塑性树脂粒料和1至30wt％的表面活性剂盐水溶液的清洁混合物(净化混合物)净化熔融处理设备。表面活性剂盐水溶液可包含以下至少一种的盐：磺酸盐、烷基芳基磺酸酯盐、烷基硫酸酯盐、以及C6至C36羧酸盐，例如，其中，盐以溶液的5至30wt％存在于水溶液中。水溶液具有6.0至9.0的pH值。在一些情况下，清洁混合物可具有6.0至7.9的pH值。在其他情况下，pH值可以是6.5至7.5，或者在其他情况下，pH值可为从6.0至6.9略呈酸性。熔融处理设备被加热至200至380℃的温度。然后，清洁混合物流过设备。在挤出之后所得到的热塑性净化树脂(由具有表面活性剂盐水溶液的清洁混合物中的粒料形成)在净化之前可具有的热塑性树脂粒料的Mw的30％内的重均分子量(Mw)。清洁混合物可在需要时在加工设备中随手制备。在清洁混合物流过设备之后，可用包含热塑性树脂但不包含表面活性剂盐水溶液的清洁树脂进一步洗涤设备。
也公开了基本上由水组成的清洁混合物；热塑性聚合树脂粒料具有如通过ASTMD785测定的85至140的洛氏R硬度；以及以下盐的至少一种：磺酸盐、烷基芳基磺酸酯盐、烷基硫酸酯盐、C6至C36羧酸盐、及它们的混合物。其中，清洁混合物具有6.0至9.0的pH值。
已发现外部涂覆在特定类型的热塑性粒料上的在水溶液中具有如按照23℃下ASTM D 445测定的20至1000厘泊的粘度的磺酸盐、烷基芳基磺酸酯盐、烷基硫酸酯盐和C6至C36羧酸盐可用于清洁或净化熔体混合装置。这种装置通常用于混合、模制或挤压出树脂。在清洁/净化之后，装置可被用于加工随后的聚合物树脂，而不会降解聚合物树脂。更换时间(即，为了开始加工第二不同的树脂需要清洁第一树脂的设备的时间)明显减少。
在实施方式中，用于清洁/净化的清洁混合物/净化混合物包括(a)以下盐中至少一种：磺酸盐、烷基芳基磺酸酯盐、烷基硫酸酯盐、C6至C36羧酸盐、及它们的混合物，(b)至少一种聚合物树脂粒料，以及(c)水。清洁混合物具有6.0至9.0的pH值。清洁混合物应当不含(即，包含按重量计(ppm)小于100百万分之一的)铵盐、胺类、氨基酸、碳酸盐、碳酸氢盐、甲醛、聚甲醛、福尔马林、乙醇、或甲醇。清洁混合物可流过混合装置以除去存在于装置中的一种或多种聚合物残渣、污染物、或者着色剂。
包含在本文中所描述的液体和粒料的清洁混合物可被用作任何类型的混合装置(包括化合物挤出机、薄片和薄膜挤出机、模制机以及可用于熔融加工热塑性聚合物树脂的任何其他装置)的净化溶液。本公开的净化方法对输送连续熔融处理设备(诸如，挤出机，)的螺杆特别有用，该连续熔融处理设备包括混合设备、熔体泵、注射模制机、薄膜、薄片和型材挤出机和吹塑模制机。清洁混合物对于互相啮合双螺杆挤出机是特别有效的。在本文中使用的术语“混合装置”指的是可被用于加工热塑性聚合物树脂的任何这种装置。在一些情况下，熔融处理设备是具有20:1至40:1的螺杆长度/直径(L/D)比以及0.5至8.0英寸(1.3至20厘米(cm))的螺杆直径的单或双螺杆挤出机。在其他情况下，在净化过程中，以50至100转数/分(rpm)的速度以及200至380℃的温度运行挤出机。在其他情况下，在250至350℃下运行熔融处理设备。在其他情况下，熔融处理设备是作为热塑性模制机部分的具有0.5至8.0英寸(1.3至20cm)螺杆直径的单螺杆挤出机。在其他情况下，单螺杆熔融处理设备是以下至少一种的模制机：注射模制机、吹塑模制机、注射-吹塑模制机、挤出-吹塑模制机、拉伸-吹塑模制机、气体辅助模制机、液压模制机、机械模制机和电动造模机。
清洁混合物包含表面活性剂盐。表面活性剂盐可以是以下盐中至少一种：磺酸盐、烷基芳基磺酸酯盐、烷基硫酸酯盐、C6至C36羧酸盐、及它们的混合物。
磺酸盐包含至少一个磺酸酯(SO3 -)基团。烷基芳基磺酸酯盐是磺酸盐的基团的子集，并且除了包含至少一个磺酸根基团以外也包含芳基和至少一个烷基(即，烷基取代的芳基)。
在一些实施方式中，烷基芳基磺酸盐可具有式(A)的通用结构：
(R)x-Ar-(SO3 -)pM+ q
式(A)
其中R各自独立地是具有1至36个碳原子的烷基；x是表示R基团的数目的整数，并且是从1至10；M是碱金属或碱土金属阳离子；p是磺酸根基团(sulfonate group)的数目；以及q是中和磺酸根基团所需的阳离子。在某些实施方式中，p是从1至3，并且q也从1至3。磺酸根基团直接键合至芳香环。至少一个烷基存在于烷基芳基磺酸盐中。在更具体的实施方式中，至少一个烷基包含6至36个碳原子。
烷基芳基磺酸盐总体上包含一个或多个碱金属或碱土金属阳离子。示例性阳离子包括钠(Na+)、钾(K+)及它们的混合物。类似地，羧酸盐可包含一个、两个、三个、或更多的磺酸根基团。
在实施方式中，磺酸盐的芳基是苯基、萘基、联苯基、或二苯醚基团。下面将具有这些芳基的盐描述为式(B)、(C)、(D)、和(E)：
式(B)
烷基苯磺酸盐
式(C)
烷基磺酸萘盐
式(D)
烷基联苯基磺酸盐
式(E)
烷基二苯醚磺酸盐
其中，前面描述了R、M、p、和q；y+z为1至5；以及j+s为1至3。在某些实施方式中，y＝0且s＝0，即，烷基和磺酸根基团在式(E)的隔环上。
在式(B)的具体实施方式中，p＝q＝1。在式(E)的具体实施方式中，j＝k＝s＝t＝1且y＝z。
在具体实施方式中，烷基芳基磺酸盐是烷基苯磺酸盐。羧酸盐可具有式(F)的结构：
式(F)
其中，M是碱金属或碱土金属阳离子；R1是包含5至35个碳原子的烷基；以及R2是氢或者包含1至12个碳原子的烷基，并且R1和R2具有不超过36个总碳原子。在有些情况下，这种类型的支链烷基芳基羧酸盐是优选的，因为如果将净化剂传送到标准废水加工设备，烷基支链使得清洁混合物成分更容易生物降解。在具体实施方式中，烷基芳基磺酸盐是十二烷基苯磺酸钠。
C6至C36羧酸盐包含羧基和具有6至36个碳原子的烷基链。烷基可以是直链或支链的。这些类型的羧酸盐有时也称作肥皂。羧酸盐可具有式(G)的通用结构：
R-COO-M+
式(G)
其中，R是具有6至36个碳原子的烷基；以及M是碱金属阳离子。在很多情况下，这些盐将具有钠或钾阳离子。示例性羧酸盐包括，例如，油酸钠、油酸钾、钾、月桂酸钾、豆蔻酸钾、及它们的混合物。在有些情况下，在23℃下羧酸盐将显示出在水中大于或等于5％的溶解度。在其他情况下，在水中的溶解度将大于或等于20％。然而在其他情况下，羧酸盐将形成可用于涂覆粒料以构造清洁混合物的均匀、稳定的水性浆料。
烷基硫酸盐包含至少一个烷基和至少一个磺酸酯(SO4 2-)基团。烷基硫酸盐可具有式(H)的通用结构：
式(H)
其中，R是具有6至36个碳原子的烷基；M是碱金属阳离子；以及n为0至4。R可以是直链的或支链的。在很多情况下，烷基硫酸盐将具有钠或钾阳离子。合适的烷基硫酸盐的实例包括月桂基硫酸钠(CAS#151-21-3)、十二烷基硫酸锂(CAS#2044-56-6)、辛基硫酸钠(CAS#142-31-4)、月桂基乙醚硫酸钠(SLES)、月桂醇硫酸酯钾、乙基己基硫酸酯钠、肉豆蔻基硫酸钠、二乙二醇肉豆蔻基醚硫酸钠(CAS#25446-80-4)、十三烷醇聚醚硫酸钠(CAS#25446-78-0)、及它们的混合物。在有些情况下，在23℃下烷基硫酸盐将显示出在水中大于或等于5％的溶解度。在其他情况下，在水中的溶解度将大于或等于20％。然而在其他情况下，烷基硫酸盐将形成可用于涂覆粒料的均匀、稳定的水性浆料以制造清洁混合物。
表面活性剂盐通常作为水溶液被加到清洁混合物中，其包含5至30wt％或者10至30wt％、或者15至30wt％的表面活化剂盐(基于水溶液的重量)。水溶液可具有6.0至9.0的pH值，在其他情况下，具有6.0至7.0的pH值或者6.0至6.9(即，略呈酸性)的pH值。
在磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、或者C6至C36羧酸盐的制备中，应注意防止过度中和。盐的过度中和将会导致水溶液具有7.0以上的pH值，在有些情况下大于8.0的pH值。在有些情况下，用于形成用于磺酸、烷基芳基磺酸、烷基磺酸、C6至C36羧酸的中和反应的盐的基量应当低于化学计量的相应酸。例如，烷基芳基磺酸或其他酸类应当中和至85.0至99.5％。
在一些实施方式中，水溶液(和清洁混合物)基本上不含抗微生物添加剂(例如，甲醛和氨明矾)。水溶液(和清洁混合物)可包含低于100ppm的抗微生物添加剂。在有些情况下，具有这样的水溶液(和清洁混合物)是有益的，其具有小于100ppm的胺类、氨基酸、甲醛、福尔马林、聚甲醛、氨明矾或铵盐，它们在250至380℃下会在熔融加工中分解释放出刺激或危险的烟。在其他情况下，皂碱液(和清洁混合物)将具有小于1％的碳酸盐或碳酸氢盐，其在200至380℃下的净化过程中能够生成二氧化碳并引起过多泡沫。同样地，具有低磷酸酯含量(低于水溶液/清洁混合物中的100ppm磷酸酯)对符合环境条例有关将磷酸酯释放到排水沟的规定是重要的。
在一些情况下，理想的是在高温净化方法过程中表面活性剂盐不会分解。热解重量分析(TGA)，例如ASTM方法E 1868-10，可用于测量磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、和C6至C36羧酸盐的稳定性。以20℃/分钟的加热速率在氮气压力下对样品从室温加热至800℃完成测试。表面活性剂盐首先在室温下称重，然后加热。在250℃下，表面活性剂盐应当显示比初始干重少20％的重量损失。在其他情况下，重量损失将低于初始干重的10％。初始重量应当以基本上不含任何吸收水的表面活性剂盐的干重为基准。在一些情况下，表面活性剂盐的灰分/残渣将小于原重量的10％。然而在其他情况下，肥皂的灰分/残渣将小于原重量的5％。
然而在其他情况下，表面活性剂盐水溶液将小于5％可燃液体，诸如乙醇、甲醇、丙酮等等。表面活性剂盐溶液中较高量的可燃液体在空气的存在下以大于可燃液体的燃点操作热溶性加工设备时会引起火灾问题。
清洁混合物(净化剂(purge))也包括至少一种热塑性聚合树脂粒料。出于本申请的目的，术语“粒料”应当解释为参考在至少2毫米(mm)的至少一个尺寸中具有最小长度的固体材料。相反，“粉末”具有2mm的任意尺寸的最大长度。可通过使用尺子或测径器的任意常规方法测量球团粒度，包括粒料的代表基团的实物计量。也可使用例如ASTM方法D1921通过已知尺寸的网格或滤网过滤粒料来测量球团粒度。当参照不同尺寸的聚合物固体的混合物时，如果至少90％的混合物保留在10网格(2.0mm)滤网上而粉末不会以相同的程度保留，则混合物应当被认为是由粒料制成的。热塑性聚合物粒料将具有大于粉末的堆密度。在一些情况下，粒料堆密度将为每立方厘米(g/cc)0.50至0.90克。可以在本领域中任何各种已知的方法，例如ASTM D1895测试方法B和C来测量堆密度。粒料可以是任何形状或形式。例如，粒料可以是圆柱体、立方体、半球体、卵形体、组块、矩形、锥体、平行四边形或不规则的多角体。在一些情况下，粒料将是平均2mm至6mm长直径为0.5mm至4mm的圆柱体。在其他情况下，粒料可由具有最大10mm的尺寸的再磨薄片或重新研磨的模制件(包括消费后重新研磨的薄片和件)制成。在一些情况下，将大小粒料混合在一起是有益的。然而在其他情况下，使粒料具有至少一个尖棱面是有益的，例如，立方体和圆柱体，而不是球体或卵形体。在另一种情况中，净化材料将具有至少一个角面(angular face)，其中，限定角面的表面以60至120度的角度相交。在其他情况下，材料将具有表面以80至100度的角度相交的角面。最有效的是粒料应当比之前在挤出机上运转的树脂具有更高的粘度；在净化过程中，期望粒料保持至少70％的较高的最初粘度。
在一些实施方式中，用于净化粒料的聚合物树脂与之前挤出或模制(并从混合装置中净化)的聚合物树脂或树脂混合物的至少一种成分是相同的。例如，ULTEMTM1000PEI可被用于净化PEI、PEI-PET或者PEI-聚碳酸酯。与至少60wt％的多聚(p-亚苯基乙醚)(PPE)的掺混物可用于净化NORYLTM PPO树脂、NORYLTM GTX(尼龙PPE)掺混物、以及聚苯乙烯或者包含至少30wt％的聚丁橡胶的ABS掺混物可被用作ABS、ASA或SAN树脂的净化粒料。
热塑性聚合树脂粒料可以是同聚物或共聚物。在其他情况下，树脂粒料可以是两个或多个聚合物的混合物，并且然而在其他情况下可包含一个或多个橡胶状抗冲击改性剂。
在一些情况下，热塑性粒料可以是在消除水或醇的情况下通过两个或多个单体反应以形成聚合物或共聚物制成的缩聚物。缩聚物的实例为：聚酯、聚酰胺类、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯醚、液晶聚合物。
在其他情况下，粒料将为无定形聚合物，例如，聚苯醚(PPE)、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈(SAN)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSu)、聚醚砜(PES)、聚苯醚砜(PPSU)、聚氨脂、无定形聚酯、及它们的混合物。然而在其他情况下，无定形聚合物将具有通过按照ASTM D3418的差式扫描热法(DSC)测量的从110℃至280℃的玻璃化转变温度(Tg)。
在美国专利号5,719,233、5,723,539和8,029,717中描述聚苯醚树脂的实例。在美国专利号6,545,089和6,605,659中描述了丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂的实施例。在美国专利号3,803,085、3,905,942和7,041,773中描述了聚醚酰亚胺树脂的实施例。在美国专利号4,176,222和8,034,857中描述了聚亚苯基砜树脂的实例。例如，在美国专利号7,300,742、4,894,416和8,119,761中描述了其他热塑性树脂。
在更具体的实施方式中，根据聚苯乙烯标准，无定形热塑性树脂可具有15,000至100,000道尔顿(Da)(包括从30,000至80,000道尔顿的范围)的重均分子量(Mw)。可通过例如，如ASTM方法5296中的凝胶渗透色谱法(GPC)测量分子量。热塑性树脂可以是直链或支化聚合物。
在其他的情况下，可由结晶树脂以如上所述的20℃/分钟的加热速率按差式扫描热法确定的110至320℃的熔点(Tm)制成树脂粒料。晶体热塑性树脂粒料的实例是：聚酰胺、聚缩醛、聚酯、液晶聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酮、及它们的混合物。结晶聚合物可包括直链和支链树脂以及同聚物和共聚物。此外，晶体热塑性树脂可与非结晶树脂混合。
在更具体的实施方式中，根据聚苯乙烯标准，晶体热塑性树脂(由其制成粒料)可具有15,000至100,000道尔顿(Da)(包括从30,000至80,000道尔顿的范围)的重均分子量(Mw)。可通过例如，如ASTM方法D5296中的凝胶渗透色谱法(GPC)测量分子量。
用于涂覆有表面活性剂盐水溶液的净化剂中的粒料可具有如通过ASTM方法D1238测定的比从待清洁的设备中净化的树脂的熔融粘度高10至100％的熔融粘度。在其他情况下，净化粒料将具有比从带清洁的设备中净化的树脂的Mw高至少10％的重均分子量(Mw)。可通过如使用聚苯乙烯标准的ASTM方法D5296中的凝胶渗透色谱法(GPC)测量分子量。
未涂覆的热塑性树脂粒料将具有如通过ASTM方法D785-08测定的85至140的洛氏R硬度。在其他的情况下，硬度将为100至130，并且然而在其他情况下，洛氏R硬度将为110至125。应当相信在溶化之前，硬粒料能够比软材料更好地从熔融处理设备中刮去碎屑以及沉淀物。虽然并不局限于任何具体机构或作用方式，应当相信外部水肥皂涂覆使硬固体粒料能够进一步向挤出机下移动，使在无涂覆粒料的区域发生刮削作用，在之前挤压出的混合物中的粉末或其他成分大多已经溶化并粘结至金属螺杆和圆筒。硬粒料便于去除这种碎屑、沉淀物和黑斑。较高的粘度净化对迅速从设备中运送出这种碎屑是有用的。
如上文说明的，在一些情况下，清洁混合物包括表面活性剂盐(磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、或C6至C36羧酸盐)、聚合物树脂粒料和水。在一些情况下，清洁混合物包含70wt％至99.5wt％的热塑性树脂粒料，而且0.5至30wt％的水溶液包含10至40wt％的至少一种表面活性剂盐。因而，在一些情况下，当使用10wt％的表面活性剂盐溶液时，清洁混合物可包括99.5wt％的热塑性粒料、0.05wt％的表面活性剂盐和0.458wt％的水(99.5wt％的热塑性粒料混合物，而且水中有0.5wt％的10wt％的表面活性剂盐溶液)。当使用具有70wt％的热塑性粒料的10wt％的表面活性剂盐水溶液时，清洁混合物可包括70wt％的粒料、3wt％的羧酸盐和27wt％的水。当清洁混合物包括40wt％的表面活性剂盐溶液时，具有99.5wt％的热塑性粒料的清洁混合物，清洁混合物可包括99.5wt％的粒料、0.2wt％的表面活性剂盐和0.3wt％的水。在40wt％的表面活性剂盐水溶液用于具有70wt％的热塑性粒料的清洁混合物中的情况中，清洁混合物可包括70wt％的粒料、12wt％的表面活性剂盐和18wt％的水。因而，在一些情况下，使用10至40wt％表面活性剂盐水溶液的清洁混合物组合物可从99.5至70wt％的热塑性粒料、0.05至12wt％的表面活性剂盐和0.3至27wt％的水变化。然而在其他情况下，使用20至30wt％的表面活性剂盐水溶液，清洁混合物组合物可从99至90wt％的热塑性粒料、0.2至3wt％表面活性剂盐和0.7至8wt％的水变化。
应注意清洁混合物(净化剂)可在混合装置的外部形成或者在混合装置内部形成。例如，在一些实施方式中，以粒料的形式将聚合物树脂被加到混合装置中。可将盐作为水溶液分别加到靠近挤出机或在挤出机的喉的混合装置中。在其他情况下，清洁混合物形成在混合装置的外部并直接进料至混合装置的进料喉中。在粒料外部涂有含水的盐/皂溶液是很重要的。
在净化混合物形成于挤出机外部的情况下，聚合物树脂粒料可在任何传统的混合装置中与表面活性剂盐水溶液混合。例如，油漆搅拌器、V字形搅拌机、滚动掺混物，诸如转鼓、螺条搅拌器、犁头混合装置、转臂式混砂机、双锥鼓混合机、竖直的锥形螺钉掺和器、静态混合装置、高强度非塑化混合机，诸如亨舍尔混合机等可用于形成净化混合物。应当用表面活性剂盐溶液均匀地四面涂覆聚合物树脂粒料。在一些具体情况下，聚合物树脂粒料含量将为70wt％至98wt％的净化混合物，并且表面活性剂盐溶液将为2wt％至30wt％的净化混合物。在其他实施例中，聚合物树脂粒料含量为80wt％至98wt％并且表面活性剂盐溶液是2wt％至20wt％的净化混合物。
含水磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、或C6至C36羧酸盐溶液的使用提高了净化效率同时提供了在热溶性加工设备中使用易燃溶剂的优势。在制备液体皂溶液中使用的水是安全的及有利于环境的溶剂。
在装置用于制造第二不同的树脂的之前，用清洁混合物清洁或净化包含第一树脂的混合装置。例如，混合装置可先用于制造第一颜色的聚合物，并且立刻被切换以制造第二不同的颜色的聚合物。具有第一颜色的混合装置中任何聚合物残渣可污染具有第二颜色的聚合物。
混合装置与清洁混合物(净化剂)接触。然后使清洁混合物流过混合装置以除去聚合物残渣。通常，在清洁混合物流动时将混合装置的温度加热至200℃至380℃的温度(诸如，250℃至350℃)在清洁的过程中可以50至300rpm的速度操作混合装置。在具体实施方式中，将混合装置加热至220℃至380℃的温度并在净化/清洁过程中以50至100rpm的速度操作。
在一些情况下，用净化混合物运行混合装置1至20分钟(min)，或者在其他情况下，5至15分钟。如果需要，在使清洁树脂流通过混合装置之后可使用清洁混合物进行清洁。清洁树脂包含聚合物树脂，没有磺酸酯、烷基芳基磺酸盐、烷基硫酸盐或C6至C36羧酸盐添加剂。然后将清洁混合物与清洁树脂一起流动直至没有污染物(例如，着色剂等)。清洁树脂可以是任何尺寸、形状和来源，例如，粉末、粒料、组块、磨合、或它们的任何混合物。包含聚合物树脂粒料和盐添加剂的液体净化混合物实现短时间内清洁挤出机并在没有明显分解净化聚合物树脂的情况下完成该清洁。这使得能够循环利用净化树脂。
之前认为具有盐添加剂的热塑性聚合物的四个不同组合物能够由以下制成：(1)涂覆在聚合粒料上的盐溶液，(2)涂覆在聚合物粉末上的盐溶液，(3)聚合粒料上的固体盐粉末；和(4)聚合物粉末上的固体盐粉末。然而，涂覆在聚合粒料上的含水盐溶液的组合物[组合物(1)]出乎意料地比作为用于拧转驱动熔融处理设备的净化或清洁化合物的另一选择更有效。尤其是pH值为6.0至7.9的液体混合物比以上列出的其他三个选项更快地去除之前挤压出的树脂残余物和污染物。涂覆在粒料上相对厚的含水盐溶液也可与水溶液一样有效。然而，含水盐溶液应当不太粘，这可妨碍与粒料混合。期望地，含水盐溶液在23℃下具有如通过ASTM方法D445测定的20至1000厘泊的粘度。
这种迅速净化共混聚合物而不使树脂降解的方法对从更换一种颜色到另一中颜色的熔融处理设备特别有用。在本公开的方法中能够净化的着色剂包括：溶剂绿3、溶剂绿28、溶剂绿38、颜料绿50、颜料绿36、溶剂红52、溶剂红101、溶剂红111、溶剂红135、溶剂红169、溶剂红179、溶剂红207、颜料红101、分散红22、还原红41、溶剂橙60、溶剂橙63、分散橙47、溶剂紫13、溶剂紫14、溶剂紫36、溶剂紫50、分散紫26/31、颜料蓝29、颜料蓝60、铜酞菁颜料蓝15.4、分散蓝73、溶剂蓝97、溶剂蓝101、溶剂蓝104、溶剂蓝122、溶剂蓝138、颜料黄53、颜料黄138、颜料黄139、分散黄201、溶剂黄33、溶剂黄114、溶剂黄93、溶剂黄98、溶剂黄163、溶剂黄160:1、溶剂黄188、颜料棕24、氨基酮黑、氧化铬、炭黑、槽法炭黑、颜料黑6、硫化锌、氧化锌、二氧化钛(TiO2)、及它们的混合物。也可以去除具有高的对金属表面的亲合力的着色剂，诸如酞菁和蒽酮型颜料和染料、炭黑、槽法炭黑及它们的混合物。
在一些情况下，包含二氧化硅、氧化铝、二氧化硅、氧化铝、或它们的混合物的TiO2着色剂将由无机壳体封装(囊封、包裹，encapsulate)。在其他情况下，无机壳体被硅化合物进一步钝化，例如，硅烷(Si-H功能)或烷氧基硅烷化合物或它们的混合物。TiO2可具有0.05至10微米的粒径。在其他的情况下，TiO2的粒径将为0.1至1.0微米。
聚合物树脂粒料(即，清洁混合物的部分)流过混合装置作为部分清洁过程。在从装置流出时，该聚合物树脂可被称作“净化”树脂。可回收该净化树脂用于其他用途或重复利用。
在一些实施方式中，清洁混合物中用的初始聚合物树脂粒料是由具有如根据使用聚苯乙烯校准用标准的ASTM D5296确定的15,000至100,000道尔顿的初始Mw的热塑性树脂制成的。在其他情况下，初始聚合物Mw将为30,000至80,000道尔顿。在实施方式中，净化的热塑性树脂将具有30％的Mw的聚合物树脂粒料(预净化)内的重均分子量(Mw)。换言之，净化树脂的Mw是清洁混合物中使用的至少70％的Mw的初始热塑性树脂粒料。在一些情况下，净化树脂也可具有100ppm以下的卤素含量。
卤素含量，尤其溴和含氯量可由本领域中各种已知方法确定，如，例如，燃烧分析、质谱法、原子发射光谱法、原子吸收、电感耦合等离子体(ICP)和X-射线法，诸如x-射线荧光(XRF)。这种方法的实施例是ASTM方法D808、D6247和D6349。
在更详细的实施方式中，通常通过执行以下步骤进行净化操作。停止挤出机的挤出生产，即，停止向挤出机进料树脂并运行挤出机螺杆直至挤出机似乎没有之前的树脂(其可以是聚碳酸酯或包含聚合物树脂的其他聚碳酸酯)。包括挤出模头和断路器板的挤出机喷嘴(挤出机机头)，如果有的话，可能不需要从挤出机中移除。挤出机的温度可总体上维持在高操作温度下。包含聚合物树脂粒料和烷基芳基磺酸盐的液体清洁混合物可进料至进料斗和螺杆入口中。操作螺杆以供给清洁混合物并在其穿过挤出机料筒的长度时使清洁混合物紧凑，在一些情况下，在其从挤出机出去时实际形成清洁混合物的活塞式流动，除去任何聚合物残渣(污染物，诸如着色剂残渣、降解的树脂、凝胶体和黑斑、碳)并将其与现有的净化树脂一起运载。可通过挤出机中不存在污染物和残渣视觉判断所需的清洁混合物的量。净化化合物正常可跟着清洁树脂以从挤出机中输送所有的污染物。然后可通过混合装置加工随后的聚合物。
在一些情况下，向熔融处理设备，常常是单或双螺杆挤出机加入表面活性剂盐水溶液(没有粒料)，随后是涂有0.5至10wt％的表面活性剂盐水溶液的粒料，以50至300rpm运行挤出机以实现高效清洁。然而在其他情况中，向以25至150rpm的挤出机中加入表面活性剂溶液，随后加入涂有0.5至10wt％的表面活性剂水溶液的粒料并以150至500rpm运行挤出机。
在一些情况下，熔体输送设备，例如，连续混炼机可具有多于一个的进料入口。在某些情况下，所述入口位于离出口模头最远的挤出机的第一个三分之一处。在这些情形中，为了达到高效的清洁，当向离出口模头最远的入口供给涂覆有粒料的芳基磺酸盐型活性剂时，堵住或以其他方式关闭接近出口模头的入口(或进水口)是有利的。在其他情况下，在离模头最远的挤出机螺杆的1/3内具有多个口进料入口(进出口)的挤出机中，当没有可用的插销时可离模具最近的进料区室加入涂覆的粒料。然而在其他的情况下，涂覆的粒料净化剂可有利地加入到加入有着色剂的进料口(加料口)。可堵住离模具最远的仍在挤出机螺杆的干进料/输送部中(通常挤出机螺杆的前1/3)的任何入口下游(离模具最近)以防止附近进料口清洁的过多泡沫。通常不需要堵住离模具最近的螺杆的部分内的挤出机内的排气口，在该排气口中，已成立聚合物熔体。应注意，堵住是任选的最优方法，在原位没有堵住的情况下能够对挤出机进行净化。泡沫只是不方便，这使涂覆有液体的粒料净化效率较低。
然而，在另一个版本的熔体传送装置的净化(清洁)方法中，涂覆有第一部分的表面活性剂盐水溶液的粒料进料至挤出机中并以25至150rpm的减缓速率运行，随后将涂覆有第二部分的表面活性剂盐水溶液的粒料进料至挤出机中并以150至500rpm的较快的速率运行。在一些情况下，涂覆的粒料将包括1至10wt％的表面活性剂盐水溶液，其具有6.0至7.9的pH值、10至40wt％的烷基芳基磺酸盐的浓度，水溶液具有按ASTM方法D445测量的在23℃下20至1000厘泊的粘度。
在其他情况下，可使用如上所述的没有树脂粒料的第一部分的表面活性剂盐水溶液，随后使用羧酸盐溶液涂覆在热塑性树脂粒料上的第二部分的净化剂净化(清洁)熔融处理设备。在一些情况下，涂覆的粒料将包括1至10wt％的表面活性剂盐水溶液，其具有6.0至7.9的pH值、10至40wt％的表面活性剂盐的浓度，水溶液具有如通过ASTM方法D445测定的在23℃下20至1000厘泊的粘度。
在一些情况下，例如，在单螺杆挤出机或使用单个螺杆用于熔体传送的注射模制机情况下，如果涂覆的粒料净化剂太湿(太滑)，涂覆的净化粒料可易于旋转(旋转入进料区中而不会被螺杆滚入圆筒中)。在其他情况下，也存在过多的泡沫。当用10wt％以上的表面活性剂盐溶液制备粒料净化剂时，这些情形在单螺杆压出机中更频繁出现。在这些情况下，粒料净化剂可能不会有效地被模制机的单螺杆挤出机传送。出乎意料地发现涂覆粒料的极低的0.2至5wt％，具体地，0.5至5wt％，更具体地1至3wt％的表面活性剂盐水溶液在单螺杆挤出机中最有效。同样地，清洁混合物中可存在仅包含0.2至0.6wt％的烷基芳基磺酸盐的20％的羧酸盐溶液以供在单螺杆挤出机中使用。非常出乎意料地，这种与热塑性粒料结合的极低的表面活性剂盐在改善熔融处理设备的清洁上很有效。
虽然不限于任何机构或作用方式，应当相信涂覆有盐溶液的粒料可比其他类型的清洁材料更进一步地向挤出机螺杆滑下以到达通常存在最多沉积的熔融处理设备的过渡区。粒料未完全溶化，但仍是固体或半固体或能够具有冲刷作用的部分溶化的形式。表面活性剂盐溶液使得能够进一步清洁并从金属表面除去着色剂，但具有适当的纯度并且pH值不会造成聚合物树脂粒料的降解(分子量的损失)。聚合物分子量的损失降低了熔体粘度并妨碍从机器螺钉和圆筒中除去污染物的清洁和传送。
本公开的方法对防止或减少随后在混合装置中处理的聚合物的降解是有用的。所述的方法对共混聚合物也是有用的，例如，包含诸如MBS和ABS的橡胶状改性剂以及诸如SAN的乙烯基加聚物的那些共混聚合物。示例性橡胶改性剂是甲基丙烯酸酯丁二烯苯乙烯(MBS)、与SAN接枝的丁二烯、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)、氢化的苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SEBS)以及丙烯酸橡胶、和丙烯酸酯苯乙烯丙烯腈(ASA)橡胶。然而在其他情况下，包含共混物的聚合物也可以包括具有热塑性聚酯，诸如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)、(聚丙烯对苯二酸盐)(PPT)、PCT(聚环己烷二甲醇对苯二酸盐)、PEN(聚乙烯萘二甲酸)和包含上述聚酯中至少一种的PLA(聚乳酸)组合物的混合物。聚酯共混物可以进一步包括橡胶状改性剂，诸如MBS、ABS或它们的混合物。
在任何着色的树脂或包含聚合物的树脂混合物之后，可使用清洁混合物(烷基芳基磺酸盐液体或溶液和聚合物树脂粒料)和净化剂来清洁混合装置。也可在分子种类改变后使用清洁混合物和净化剂，例如，在通过混合装置运行随后的聚合物之前清除溴化、氯化、或包含磷酸酯的聚合物或共聚物或包含溴化、氯化或磷酸酯添加剂的混合物。例如，在挤出溴化的阻燃剂或具有三芳基磷酸酯的共混物之后，可用清洁混合物清洁混合装置。
与普遍使用的高pH值(大于9.0)液体洗涤剂相比，本公开的清洁混合物提供了一些优势。需要较少的树脂净化混合装置。用于净化方法的树脂较少地降解，因此可回收或重复利用用于其他用途。可以较高的挤出速率运行混合装置。清洁和更换需要较少的时间，并大多数通常在不拆除设备和移去螺丝钉的情况下能够完成。这容许代表大资本投资的混合装置更有效地制造和生产。也保持混合装置的温度并且没有挤出物的泡沫。
通过具有在本文中所描述的更多的高效催扫操作，不必从加工设备拔出(移除)熔体传送螺杆，这不仅节省时间(更高效制备操作)也在螺杆拔出过程中减少对设备的潜在损害。在螺杆的移除和随后的清洁过程中，减少的螺杆拔出通过减少操作员对熔化的塑料的暴露也提高了安全性以及改善从那里产生的可能的烟。
下面阐述的是所公开的方法和清洁混合物的实施方式的一些实施例。
实施方式1：清洁熔融处理设备的方法(例如，用于混合、模制、和/或挤压出包含聚合物的树脂)包括：用清洁混合物(净化剂)净化熔融处理设备并在200至380℃的温度下运行熔融处理设备以在清洁熔融处理设备的同时获得净化的树脂。清洁混合物(净化剂)包括：70至99wt％的热塑性聚合树脂粒料，粒料具有如通过ASTM D785测定的85至140的洛氏R硬度；以及包含选自以下至少一种的0.2至30wt％的表面活性剂盐的1至30wt％的水溶液：磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、C6至C36羧酸盐、及它们的混合物，其中，水溶液具有6.0至9.0的pH值。
实施方式2：实施方式1的方法，其中，表面活性剂盐以溶液的5至30wt％的量存在于溶液中。
实施方式3：实施方式1的方法，其中，表面活性剂盐以溶液的0.1wt％至9wt％存在于溶液中。
实施方式4：实施方式3的方法，其中，表面活性剂盐以溶液的0.2至5wt％(或0.5至5wt％)存在于溶液中。
实施方式5：实施方式1-4的任一项的方法，其中，熔融处理设备运行1分钟至20分钟的一段时间以获得净化树脂。
实施方式6：实施方式1-5中任一项的任意的方法，其中，水溶液具有6.0至7.0的pH值。
实施方式7：实施方式1-6任一项的方法，其中，表面活性剂盐包含选自以下至少一种的碱金属阳离子：钠、钾、及它们的混合物。
实施方式8：实施方式1-7中任一项的方法，其中，水溶液具有按ASTMD445在23℃下测量的20至1000厘泊的粘度。
实施方式9：实施方式1-8任一项的方法，其中，表面活性剂盐是具有以下结构中至少一种的烷基芳基磺酸盐：
式(B)
式(E)
其中，M各自是碱金属阳离子；R各自独立地是具有1至36个碳原子的烷基；x是1至5；y是0至5；p是1至3；q是1至3；s是0至3；以及t是0至3。
实施方式10：实施方式9的方法，其中y是1至5，和/或s是1至3，和/或t是1至3。
实施方式11：实施方式9-10中任一项的方法，其中x＝1并且y＝1。
实施方式12：实施方式9的方法，其中，烷基芳基磺酸盐是烷基苯磺酸盐。
实施方式13：实施方式9的方法，其中，式B具有以下结构：
式(F)
其中，M是碱金属或碱土金属阳离子；R1是包含5至35个碳原子的烷基；以及R2是氢或者包含1至12个碳原子的烷基，并且R1和R2具有不超过36个总碳原子。
实施方式14：实施方式1-8中任一项的方法，其中，表面活性剂盐是式(G)的羧酸盐：
R-COO-M+
式(G)
其中，R是具有6至36个碳原子的烷基；以及M是碱金属阳离子。
实施方式15：实施方式1-8任一项的方法，其中，表面活性剂盐是式(H)的烷基硫酸盐：
式(H)
其中，R是具有6至36个碳原子的烷基；M是碱金属阳离子；以及n为0至4。
实施方式16：实施方式15的方法，其中，n是1至4。
实施方式17：实施方式1-16任一项的方法，其中，当以20℃/分钟加热速率，氮气下，250℃下通过热解重量分析(TGA)测量时，表面活性剂盐具有低于10％的初始干重的损失。
实施方式18：实施方式1-17中任一项的方法，其中，热塑性聚合树脂粒料包括平均长度为2.0至6.0mm，平均直径为0.5至4.0mm的圆柱体。
实施方式19：实施方式1-18任一项的方法，其中，热塑性聚合树脂粒料具有乳根据ASTM D1895测定的0.5至0.9g/cc的堆密度。
实施方式20：实施方式1-19中任一项的方法，其中，热塑性聚合树脂粒料具有至少一个角面并且其中限定角面的表面以60至120度的角度相交。
实施方式21：实施方式1-20任一项的方法，其中，聚碳酸酯树脂粒料具有至少一个角面并且其中限定角面的表面以80至100度的角度相交。
实施方式22：实施方式1-21中任一项的方法，其中，热塑性聚合树脂粒料包括缩聚物。
实施方式23：实施方式1-22中任一项的方法，其中，热塑性聚合树脂粒料包括按ASTM D3418测量的110至280℃的玻璃化转变温度(Tg)的无定形聚合物。
实施方式24：实施方式1-23中任一项的方法，其中，热塑性聚合树脂粒料包括以下至少一种：聚苯醚、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚苯醚砜、聚氨脂、无定形聚酯、及它们的混合物。
实施方式25：实施方式1-24中任一项的方法，其中，热塑性聚合树脂粒料包括具有110至320℃的熔点温度(Tm)的结晶聚合物。
实施方式26：实施方式1-25中任一项的方法，其中，热塑性聚合树脂粒料包括以下至少一种：聚酰胺类、聚缩醛、聚酯、液晶聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酮、及它们的混合物。
实施方式27：实施方式1-26中任一项的方法，其中，清洁混合物中的热塑性聚合树脂粒料具有比之前流入熔融处理设备的聚合物树脂至少高10％的重均分子量(Mw)。
实施方式28：实施方式1-27中任一项的方法，其中，清洁混合物中的热塑性聚合树脂粒料具有根据聚苯乙烯标准测量的15,000至100,000道尔顿的重均分子量(Mw)。
实施方式29：实施方式1-28中任一项的方法，其中，热塑性聚合树脂粒料是与在之前在清洁的熔融处理设备中加工的至少一种聚合组分相同的树脂。
实施方式30：实施方式1-29中任一项的方法，其中，熔融处理设备是长度与直径(L/D)之比为20：1至40：1的挤出机并且具有0.5至8.0英寸的螺杆直径，并在200至380℃的温度下以50至100rpm的速度运行。
实施方式31：实施方式1-30中任一项的方法，其中，混合装置具有用于熔体运送的单个螺杆。
实施方式32：实施方式31的方法，其中，混合装置是具有0.5至8.0英寸(1.27厘米(cm)–20.32cm)(即热塑性模制机的部件)的螺旋直径的单螺杆挤出机。
实施方式33：实施方式31-32的方法，其中，用于熔体运送的单螺杆是选自以下至少一种部件的模制机：注射模制机、吹塑模制机、注射吹塑模制机、挤出吹塑模制机、拉伸-吹塑模制机、气体辅助模制机、液压模制机、机械模制机和电动模制机。
实施方式34：实施方式1-33中任一项的方法，其中，熔融处理设备被选自以下至少一种着色剂污染：溶剂绿3、溶剂绿28、溶剂绿38、颜料绿50、颜料绿36、溶剂红52、溶剂红101、溶剂红111、溶剂红135、溶剂红169、溶剂红179、溶剂红207、颜料红101、分散红22、还原红41、溶剂橙60、溶剂橙63、分散橙47、溶剂紫13、溶剂紫14、溶剂紫36、溶剂紫50、分散紫26/31、颜料蓝29、颜料蓝60、铜酞菁颜料蓝15.4、分散蓝73、溶剂蓝97、溶剂蓝101、溶剂蓝104、溶剂蓝122、溶剂蓝138、颜料黄53、颜料黄138、颜料黄139、分散黄201、溶剂黄33、溶剂黄114、溶剂黄93、溶剂黄98、溶剂黄163、溶剂黄160：1、溶剂黄188、颜料棕24、氨基酮黑、氧化铬、炭黑、槽法炭黑、二氧化钛、颜料黑6、氧化锌、硫化锌、及它们的混合物。
实施方式35：实施方式34的方法，其中，着色剂包括二氧化钛并且二氧化钛用二氧化硅、氧化铝或二氧化硅-氧化铝壳体将封装并具有0.1至1.0微米的粒径。
实施方式36：实施方式1-35中任一项的方法，其中，清洁混合物具有100ppm以下的以下至少一种：铵盐、胺类、氨基酸、碳酸盐、碳酸氢盐、甲醛、聚甲醛、或福尔马林。
实施方式37：实施方式1-36中任一项的方法，其中，清洁混合物包括低于5％的选自以下至少一种的可燃液体：乙醇和甲醇。
实施方式38：实施方式1-37中任一项的方法，其中，表面活性剂盐水溶液被加到熔融处理设备，随后加入涂有0.5至10％的表面活性剂盐水溶液的热塑性聚合粒料并且挤出机以50至500rpm运行。
实施方式39：实施方式1-38中任一项的方法，其中，表面活性剂盐水溶液以25至150rpm被加到熔融处理设备，随后加入涂有0.5至10％的表面活性剂水溶液的粒料并且以150至300rpm运行挤出机。
实施方式40：实施方式1-39中任一项的方法，其中，熔融处理设备具有多于一个的进料入口并且入口位于离出口模头最远的挤出机前的三分之一处，其中，当涂覆有表面活性剂盐水溶液的粒料进料至离出口模头最远的入口中时堵住或以其他方式关闭最接近出口模头的入口。
实施方式41：实施方式1-40中任一项的方法，其中，熔融处理设备具有多于一个的进料入口并且其中涂覆有表面活性剂水溶液的热塑性聚合粒料进料至至少一个进料入口，向进料入口中加入至少一种着色剂。
实施方式42：实施方式1-41中任一项的方法，还包括：向熔融处理设备供给涂覆有第一部分的表面活性剂盐水溶液的热塑性粒料，其中，以25至150rpm的速率运行熔融处理设备；以及向熔融处理设备供给涂覆有第二部分的表面活性剂盐水溶液的热塑性粒料，其中，以150至500rpm的速率运行熔融处理设备。涂覆的粒料将包括1至10wt％的表面活性剂盐水溶液，其具有6.0至7.9的pH值、10至40wt％的表面活性剂盐的浓度，水溶液具有按ASTM方法D445测量的在23℃的20至1000厘泊的粘度。
实施方式43：清洁混合物，包括：水；热塑性聚合树脂粒料具有如由ASTM D785测量的85至140的洛氏R硬度；以及选自以下至少一种的表面活性剂盐：羧酸盐、烷基芳基磺酸酯盐、烷基硫酸酯盐、C6至C36羧酸盐、及其混合物；其中，清洁混合物具有6.0至9.0的pH值。
实施方式44：实施方式1的清洁混合物，其中，表面活性剂盐以5至30wt％的清洁混合物的量存在于溶液中。
实施方式44：实施方式43的清洁混合物，其中表面活性剂盐是0.1wt％至9wt％的清洁混合物。
实施方式45：实施方式43-44中任一项的清洁混合物，其中，表面活性剂盐以0.2至5wt％的清洁混合物存在于溶液中。
实施方式46：实施方式43-45中任一项的清洁混合物，其中，表面活性剂盐以0.5至5wt％的清洁混合物存在于溶液中。
实施方式47：实施方式43-46中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料是70至99wt％的清洁混合物。
实施方式48：实施方式43-47中任一项的清洁混合物，其中，水以0.9至12.0wt％的清洁混合物的量存在。
实施方式49：实施方式43-48中任一项的清洁混合物，其中，表面活性剂盐和水形成具有6.0至7.0的pH值的水溶液。
实施方式50：实施方式43-49中任一项的清洁混合物，其中，表面活性剂盐和水形成水溶液并且水溶液具有按ASTM D445在23℃下测量的20至1000厘泊的粘度。
实施方式51：实施方式43-50中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料包括具有2.0至6.0mm的平均长度以及0.5至4.0mm的平均直径的圆柱体。
实施方式52：实施方式43-51中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料具有按ASTM D1895测量的0.5至0.9g/cc的堆密度。
实施方式53：实施方式43-52中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料包括具有至少一个角面的粒料并且其中限定角面的表面以60至120度的角度相交。
实施方式54：实施方式43-53中任一项的清洁混合物，其中，表面活性剂盐水溶液具有6.0至7.0的pH值。
实施方式55：实施方式43-54中任一项的方法，其中，表面活性剂盐包含选自以下至少一种的碱金属阳离子：钠、钾、及它们的混合物。
实施方式56：实施方式43-55中任一项的清洁混合物，其中，表面活性剂盐水溶液具有按ASTM D445在23℃下测量的20至1000厘泊的粘度。
实施方式57：实施方式43-56中任一项的清洁混合物，其中，表面活性剂盐是具有以下结构中至少一种的烷基芳基磺酸盐：
式(B)
式(E)
其中，M各自是碱金属阳离子；R各自独立地是具有1至36个碳原子的烷基；x是1至5；y是0至5；p是1至3；q是1至3；s是0至3；以及t是0至3。
实施方式58：实施方式57的清洁混合物，其中，y是1至5，和/或s为1至3，和/或t为1至3。
实施方式59：实施方式57-58中任一项的清洁混合物，其中，x＝1且y＝1。
实施方式60：实施方式57的清洁混合物，其中，烷基芳基磺酸盐是烷基苯磺酸盐。
实施方式61：实施方式57的清洁混合物，其中，式B具有以下结构：
式(F)
其中，M是碱金属或碱土金属阳离子；R1是包含5至35个碳原子的烷基；以及R2是氢或者包含1至12个碳原子的烷基，并且R1和R2具有不超过36个总碳原子。
实施方式62：实施方式43-56中任一项的清洁混合物，其中，表面活性剂盐是式(G)的羧酸盐：
R-COO-M+
式(G)
其中，R是具有6至36个碳原子的烷基；以及M是碱金属阳离子。
实施方式63：实施方式43-56中任一项的清洁混合物，其中，表面活性剂盐是式(H)的烷基硫酸盐：
式(H)
其中，R是具有6至36个碳原子的烷基；M是碱金属阳离子；以及n为0至4。
实施方式64：实施方式63的清洁混合物，其中n是1至4。
实施方式65：实施方式43-64中任一项的清洁混合物，其中，当以20℃/分钟加热速率，氮气下，250℃下通过热解重量分析(TGA)测量时，表面活性剂盐具有低于10％的初始干重的损失。
实施方式66：实施方式43-65中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料包括具有2.0至6.0mm的平均长度以及0.5至4.0mm的平均直径的圆柱体。
实施方式67：实施方式43-66中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料具有按ASTM D1895测量的0.5至0.9g/cc的堆密度。
实施方式68：实施方式43-67中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料具有至少一个角面并且其中限定角面的表面以60至120度的角度相交。
实施方式69：实施方式43-68中任一项的清洁混合物，其中，聚碳酸酯树脂粒料具有至少一个角面并且其中限定角面的表面以80至100度的角度相交。
实施方式70：实施方式43-69中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料包括缩聚物。
实施方式71：实施方式43-70中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料包括具有按ASTM D3418测量的110至280℃的玻璃化转变温度(Tg)的无定形聚合物。
实施方式72：实施方式43-71中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料包括以下至少一种：聚苯醚、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚苯醚砜、聚氨脂、无定形聚酯、及它们的混合物。
实施方式73：实施方式43-72中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料包括具有110至320℃的熔点温度(Tm)的结晶聚合物。
实施方式74：实施方式43-73中任一项的清洁混合物，其中，热塑性聚合树脂粒料包括以下至少一种：聚酰胺类、聚缩醛、聚酯、液晶聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酮、及它们的混合物。
实施方式75：实施方式43-74中任一项的清洁混合物，其中，清洁混合物中的热塑性聚合树脂粒料具有根据聚苯乙烯标准测量的15,000至100,000道尔顿的重均分子量(Mw)。
实施方式76：实施方式43-75中任一项的清洁混合物，其中，粒料具有至少一个尖棱面。
实施方式77：实施方式43-76中任一项的清洁混合物，其中，粒料不是球体或卵形体。
实施方式78：实施方式1-42中任一项的方法，其中，粒料具有至少一个尖棱面。
实施方式79：实施方式1-43或78的任一项的方法，其中，粒料具有除球体或卵形体以外的形状。
提供以下实施例以说明本公开的方法。实施例仅是说明性的并不意在将本公开限制为本文中给出的材料、条件或方法参数。本发明的实施例用数字表明，比较例用字母注释。
实施例
比较例A
与2.5wt％的二氧化钛粉末、0.013％的溶剂橙60、0.03％的溶剂黄33、0.01％的颜料棕24和0.001％的炭黑混合的十千克(kg)的ULTEMTM 1010聚醚酰亚胺(PEI)热塑性树脂在600至670华氏度(°F)(315至354℃)的温度下并以约300rpm的速率挤出在30mm的啮合同向旋转双螺杆挤出机上。TiO2(CAS#13463-67-7)具有0.2微米的平均粒径并具有约1.5wt％的二氧化硅氧化铝壳体。PEI具有32,700道尔顿的Mw。运行挤出机直到空为止(即。直到圆筒中没有剩下的树脂)并且储料器和进料器是清洁的。然后，挤出机运行50磅(lb)(23kg)的ULTEMTM 1000粒料以及精细研磨的粉末来净化挤出机。大约2小时之后，除去所有的白色颜料和黑斑，剩下没有白色颜料的清澈PEI丝条。
实施例1
再次流入比较例A的10kg的PEI/二氧化钛共混物之后，清洁进料器和储料器并运行挤出机直到没有树脂再出来为止，使用均匀涂有包含约20wt％十二烷基苯磺酸钠(SDBS)(约6.5的pH值)的2lb(0.9kg)的水溶液的10lb(4.5kg)的ULTEMTM1000粒料的混合物清洁/净化挤出机。粒料具有约3-6mm乘1-3mm的平均尺寸。用于净化的ULTEMTM 1000粒料最初具有38,000Da的Mw，比与白色颜料混合的ULTEMTM 1010PEI高出约20％以及125的洛氏R硬度(如通过ASTM D785测定的)。圆柱体粒料具有0.8g/cc的堆密度，且角面与圆柱体成80至100度。当流过挤出机时，PEI净化树脂的重均分子量(Mw)的损失低于10％。在使用80％的少量树脂仅约30分钟之后涂覆的粒料清洁了挤出机(即，挤出的丝条显示出没有二氧化钛残渣)。
涂覆的粒料对于净化未涂覆PEI粒料净化混合物中未移除的黑斑也是很有效。SDBS含水磺酸盐型活性剂盐净化剂在高熔融处理温度下很好地实施，而且没有烟或分解。涂覆有含水SDBS PEI的热塑性粒料净化混合物具有准备以低于比较例A的四分之一的时间运行的互相啮合双螺杆挤出机，从而节省树脂并在机器使用上有所改善。
实例2、3和比较例B
180公吨(1.6x105kg)的Demag单螺杆液压注射模制机，其螺杆具有20的L/D和35mm的直径的，被用以模制聚醚酰亚胺(PEI)树脂，该树脂包括以下成分：97.07wt％的ULTEM1010聚醚酰亚胺、0.1wt％的硬脂酸、2.0wt％的二氧化钛(TiO2)、0.7wt％的颜料黄138、0.07wt％的溶剂橙60、0.05wt％的溶剂红52和0.001wt％的炭黑。TiO2具有0.25微米的平均粒径并具有1.5wt％的二氧化硅壳体。
着色的PEI树脂在150oC下干燥8小时(hr)并使用包括10分钟注射的40个第二(分钟)周期在340至365℃下模制ASTM测试部件。模制温度是150℃。在比较例B中，在结束模制后，运行机器直到圆筒中不再有剩下的树脂为止，然后用(约4kg)清的未着色的聚醚酰亚胺(Ultem1010，Mw33,000Da)净化模制机。在之前运行的颜料PEI材料中没有雾或残渣的情况下，运行干的未着色的PEI45分钟以模制干净的部件。判断注射模制机是清洁并准备运行下一材料。
在实施例2中，在相同的注射模制机设置下使用如上所述相同着色的PEI材料在相同的机器上模制另一组的部件后。用涂有1wt％的20wt％的含水烷基苯磺酸钠肥皂(6.5的pH值)的高Mw PEI(ULTEM 1000，Mw38,000Da)净化模制机。粒料是具有约2至3mm的直径、约4至6mm的长度以及洛氏R硬度(如通过ASTM D785-85测定的)的圆柱体。粒料的切片表面具有约80至100度的角度。在涂覆之前，粒料具有约0.8g/cc的堆密度。在仅15分钟之后，1000克(g)的涂有烷基苯磺酸表面活性剂盐的PEI粒料净化剂很有效地清洁了模制机，去除之前运行的着色的材料以及黑斑和形成在螺丝钉上的凝胶体。模制机的清洁时间降低了67％，并且需要清洁注射模制机的树脂量降低了75％。
在另一个实验(实施例3)中，使用比较例B的未涂覆的PEI(ULTEM1010)粒料净化运行相同着色的PEI的相同的模制机之后。判断“清洁”的模制机然后运行1000g的1％的涂有含水烷基苯磺酸表面活性剂盐的PEI(ULTEM 1000)粒料。在15分钟的净化(清洁)过程中，通过肉眼观察模制件已经判断为“清洁”的注射模制机的涂有粒料的净化显示了通过比较例B的清洁未从螺杆去除的黑斑和其他污染物的额外的净化。涂覆有含水烷基苯磺酸盐的PEI粒料净化剂已移去了随后可能在接下来给出将会被拒绝并敲碎的污染的部件的模制周期过程中坏掉的污染物。
实施例4、5和比较例C
20kg的聚苯醚(PPE)聚苯乙烯树脂(PS)热塑性共混物包括：38.807wt％的聚苯醚(PPE)、58.0wt％的耐冲击聚苯乙烯，包含10.6wt％的聚丁橡胶(HIPS 3190)、0.9wt％的直链低密度聚乙烯(LLDPE)、0.05wt％的三芳基亚磷酸酯稳定剂、0.08wt％的氧化镁、0.08wt％的硫化锌以及着色剂包括：2.0wt％的二氧化钛、0.05wt％的颜料棕24、0.03wt％的颜料红101并且0.003wt％的颜料黑7被挤出在以约400rpm的速率在270至300℃的温度下具有30L/D的30mm的互相啮合双螺杆挤出机上。TiO2(CAS#13463-67-7)具有0.25微米的平均粒径并用约1.5wt％的二氧化硅壳体封装。PPE粉末具有每克0.46分升(dl/gm)的特性粘度(IV)。运行挤出机直到空(即，直到不再有能从圆筒运送的树脂为止)为止并且储料器和进料器是清洁的。在比较例C中，挤出机然后运行约5kg的耐冲击聚苯乙烯粒料(HIPS 3190)以净化挤出机。HIPS 3190具有10.6wt％的丁二烯含量。在约1小时之后，并未完全除去着色剂和黑斑并且必须从挤出机中移去螺杆并在挤出机准备运行下一材料之前用钢丝刷对其进行清洁。
在实施例4中，在如上相同的条件下(比较例C)在相同的挤出机中再运行20kg的相同着色的PPE-PS共混物并清洁进料器和储料器以及运行挤出机直到没有树脂出再来之后，使用均匀涂有2000g的热塑性NORYLTMPKN4752粒料的20g的表面活性剂水溶液的20wt％的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)来清洁/净化挤出机。溶液具有6.5的pH值。仅约30分钟之后涂覆的粒料清洁了挤出机(即，挤出的丝条显示没有着色的残渣)，没必要移除螺丝钉。不仅高水平地清洁了挤出机也使需要清洁挤出机的树脂量降低了60％。
包括70wt％的PPE和30wt％的聚苯乙烯的混合物的NORYL PK 4752净化粒料在170℃的玻璃化转变温度(Tg)下，具有5kg的负载，300℃下具有10cc/10分钟的高MVR(熔融粘度)粒料具有约3mm乘约1.5mm的平均尺寸并具有115的洛氏R硬度(如通过ASTM D785-85测定的)。粒料在圆柱体与切片表面之间具有80至100度的角度以及约0.7g/cc的堆密度。用于净化的粒料在300℃，5kg负载的至比从挤出机中清洁的着色的PPE-PS树脂混合物至少大约20％下具有初始MVR。当流过挤出机时，NORYL PKN 4752净化树脂的初始熔体粘度(MVR)的损失小于10％。
然而在另一种情况下(实施例5)，如在比较例C中运行20kg的相同着色的PPE-PS共混物之后，清洁进料器和储料器并运行挤出机直到没有树脂再出来，使用均匀涂有2000g的高粘度高温熔融强度吹塑等级NORYLTM BN9003粒料的20g的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的20wt％水溶液的混合物对挤出机进行清洁/净化。通过在油漆搅拌器中摇动1分钟就完成了涂覆。溶液具有6.5的pH值。仅30分钟之后，涂覆的粒料清洁了挤出机(挤出的丝条显示没有着色的残渣)，没必要移去螺丝钉。不仅高水平地清洁了挤出机也使需要清洁挤出机的树脂量降低了60％。
包含36wt％PPE、54wt％的高冲击强度、12wt％的丁二烯改性聚苯乙烯、4wt％的乙烯丙烯酸乙酯(EEA)共聚物和6wt％的聚(苯乙烯乙烯亚丁基苯乙烯)(SEBS)嵌段共聚物的混合物的热塑性NORYL BN 9003净化粒料具有280℃5kg负载下12cc/10分钟的高MVR(熔融粘度)和高熔体弹性。粒料具有约3mm乘约1.5mm的平均尺寸并具有110的洛氏R硬度如根据按ASTM D785-85测定的)。粒料在圆柱体与切片表面之间具有80至100度的角度以及约0.7g/cc的堆密度。用于净化的粒料在280℃下，比从挤出机中清洁的着色的PPE-PS树脂混合物至少大约20％的5kg负载下具有初始MVR。当流过挤出机时，NORYL BN 90003净化树脂的初始熔体粘度(MVR)的损失小于10％。
实施例6、7和比较例D
85公吨(7.7x104kg)Van Dorn单螺杆液压注射模制机，其螺杆具有20的L/D和35mm的直径，用于模制聚苯醚(PPE)-聚苯乙烯(PS)共混物树脂，该树脂包含以下成分：43.067wt％的聚苯醚(PPE)、包含10.6wt％的聚丁橡胶(HIPS 3190)的42.0wt％的耐冲击聚苯乙烯、10.0wt％的SEBS橡胶(KRATON G 1651)、0.5wt％的低密度聚乙烯(LDPE)、0.1wt％的亚磷酸酯稳定剂、0.15wt％的二叔丁基受阻酚、0.05wt％的氧化锌、0.05wt％的硫化锌以及着色剂包含：4.0wt％的二氧化钛、0.05wt％的颜料绿36、0.03wt％的颜料蓝15.4和0.003wt％的炭黑。TiO2(CAS#13463-67-7)具有0.25微米的平均粒径并具有1.5wt％的二氧化硅氧化铝壳体。PPE粉末具有0.46dl/gm的特性粘度(IV)。使用具有10分钟保持时间的包括6分钟注射的35分钟的周期在250至270℃下将着色的PPE-PS树脂模制成ASTM测试部件。模制温度为75℃。
在比较例D中，在结束模制之后，运行机器直到圆筒中不再有剩下的树脂为止，然后用(约4kg)的耐冲击聚苯乙烯粒料净化机器；HIPS 3190包含具有10.6wt％橡胶含量的聚丁橡胶改性的聚苯乙烯。在之前运行的着色材料中没有残渣或色线的情况下运行干的HIP3190约45分钟以模制件。判断注射模制机是清洁的并准备运行下一材料。
在实施例6中，使用与比较例D相同的材料和设置在相同的机器上模制另一组部件后。用均匀涂有10g的20wt％的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的水溶液的1000g的热塑性NORYLTMPK4752粒料的混合物净化注射模制机。表面活性剂盐溶液具有6.5的pH值。粒料具有约3mm乘约1.5mm的平均尺寸并具有115的洛氏R硬度(如通过ASTM D785-85测定的)。在仅15分钟之后，涂有含水烷基苯磺酸盐的NORYL PK 4735粒料净化剂很有效地清洁了模制机，去除之前运行的颜色材料以及黑斑和形成在螺丝钉上的凝胶体。模制机的清洁时间降低了67％，并且需要清洁注射模制机的树脂量降低了75％。
包括70wt％的PPE和30wt％的聚苯乙烯的混合物的NORYL PK 4752热塑性净化粒料在170℃的玻璃化转变温度(Tg)，300℃，5kg的负载下具有10cc/10分钟的高MVR(熔融粘度)。粒料是切片表面具有约80至100度的角度的圆柱体。在涂覆之前，粒料具有约0.6g/cc的堆密度。
在另一个实验(实施例7)中，使用比较例D的未涂覆的HIP 3190粒料净化运行如上所述相同着色的PPE-PS共混物的相同的模制机。判断“清洁”的模制机然后运行1000g的涂有NORYL PK 4735粒料的1％的含水烷基苯磺酸盐。在15分钟的净化(清洁)过程中，通过肉眼观察模制件已经判断为“清洁”的注射模制机的涂有粒料的净化显示了通过比较例Q的清洁未从螺杆去除的黑斑和其他污染物的额外的净化。涂覆有含水烷基苯磺酸盐的PK 4735粒料净化剂已移去了随后可能在接下来给出将会被拒绝并敲碎的污染的部件的模制周期过程中坏掉的污染物。
实施例8和比较例E
具有30的L/D的70mm的啮合同向旋转双螺杆挤出机用以制造着色的阻燃剂ABS共混物。在表1中示出包括着色剂的成分。
FR-ABS共混物包括：包含具有约105,000Da的Mw的28wt％的丙烯腈和72wt％的苯乙烯的43.2wt％的苯乙烯丙烯腈(SAN)、29.0wt％的聚丁橡胶接技SAN(62wt％的橡胶)、18.5wt％的四溴双酚A(TBrBPA)、4.1wt％的氧化锑(Sb2O3)、将PTFE(polytetrafluoro乙烯)抗滴落剂(TSAN)封装的0.3wt％的SAN、0.1wt％的硬脂酸镁、0.2wt％的菱水碳铝镁石除酸剂、0.3wt％的亚磷酸酯稳定剂、0.2wt％的受阻酚阻氧化剂、除了由以下组成的有色封装以外的0.7wt％的乙烯双-十八酰胺脱模：封入2wt％的二氧化硅壳体的具有2.5微米的粒径的3.05wt％的二氧化钛、0.009wt％的炭黑、0.006wt％的颜料蓝29、0.002wt％的溶剂红135、0.27wt％的颜料黄53、0.007wt％的颜料红101和0.12wt％的颜料棕24。
用约1000lb(454kg)的SAN粒料(Mw＝105,000Da)以400rpm净化用于制备在运行着色的FR-ABS共混物之后用于下一材料的挤出机的标准程序(比较例E)至少1个小时直到挤出机显示SAN挤出物中没有残留的颜色。在一些情况下，例如，如果要在挤出机上运行的下一产品是要求不能存在残留的溴或氧化锑的食物或医用树脂，甚至在SAN粒料净化之后，通常必须移去螺杆以彻底清洁挤出机。清洁之后，将重装挤出机以运行食物或医用产品。这至少花费3个小时。
在比较例E中，从表2中可以看出，在约1小时之后标准的干SAN粒料净化有效地将含锑量从37,200ppm降低至349ppm，但净化剂中仍存在锑。甚至在以150rpm的额外的15分钟的干SAN粒料净化(约60lb(27kg))之后，仍存在能够检测的残留含锑量(166ppm)。
通过向250毫升(ml)的四氟乙烯烧杯中称入0.5至1.0g的树脂样本、添加10ml的浓盐酸和3ml的浓硝酸、以及在热板上慢慢用树脂加热混合物确定锑金属含量。一旦样品溶解，用50ml的高纯度水稀释并通过电感耦合等离子体(ICP)发射光谱测定分析。将含锑量确定为锑金属(Sb)的ppm。
在第二个实验(实施例8)中，在处理比较例E的相同着色的FR-ABS共混物之后清洁同一挤出机。在约1小时的干SAN粒料(约1000lb(454kg))净化之后，仍存在高(666ppm)含锑量。然后用1wt％(0.5lb(0.2kg))的C10至C16烷基苯磺酸(CAS#68081-81-2)的1wt％(0.5lb(0.2kg))的20wt％钠盐水溶液通过在油漆搅拌器上涂覆50lb(23kg)的热塑性SAN粒料(Mw＝105,000Da)1分钟制备的约60lb(27kg)的净化化合物来以150rpm净化挤出机。涂覆羧酸盐溶液的SAN粒料净化在260至290℃下以150rpm流过挤出机。表2示出了残留锑的量。使用涂覆有含水磺酸盐型活性剂盐的SAN粒料净化含锑量在5分钟内降低至137ppmSb。10分钟时，样品中没有可检测的锑。涂有粒料的净化在清洁挤出机上是很有效的。不需要移去和清洁螺杆。
具有约105,000Da的包含72wt％的苯乙烯和28wt％的丙烯腈的SAN粒料具有约3mm乘约1.5mm的平均尺寸、125的洛氏R硬度(如通过ASTM D785-85测定的)、115℃的玻璃化转变温度(Tg)。粒料是切片表面具有约80至100度的角度的圆柱体。在涂覆之前，粒料具有约0.7g/cc的堆密度。已参照示例性实施方式描述了本公开。明显地，根据阅读和理解前面详细的说明，其他人将会进行其他修改和改变。意图是，本公开解释为包括所附权利要求或其等同物的范围内的所有这些修改和改变。
Claims (43)
1.一种清洁用于混合、模制和/或挤出包含聚合物的树脂的熔融处理设备的方法，包括：
用包括以下各项的清洁混合物净化所述熔融处理设备：
70至99wt％的热塑性聚合树脂粒料，所述粒料具有通过ASTM D785测定的85至140的洛氏R硬度；以及
包含0.2至30wt％的选自以下至少一种的表面活性剂盐的1至30wt％的水溶液：磺酸盐、烷基硫酸盐、C6至C36羧酸盐及它们的混合物，其中，所述水溶液具有6.0至9.0的pH值；以及
在清洁所述熔融处理设备时在200至380℃的温度下运行所述熔融处理设备以获得净化树脂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂盐以所述溶液的5至30wt％的量存在于所述溶液中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂盐以所述溶液的0.2至5wt％的量存在于所述溶液中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述表面活性剂盐以所述溶液的0.5至5wt％的量存在于所述溶液中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔融处理设备运行1分钟至20分钟的一段时间以获得所述净化树脂。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水溶液具有6.0至7.0的pH值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂盐包含选自以下至少一种的碱金属阳离子：钠、钾及它们的混合物。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水溶液具有在23℃下通过ASTM D445测定的20至1000厘泊的粘度。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂盐是具有以下结构中至少一种的烷基芳基磺酸盐：
其中，每个M是碱金属阳离子；每个R独立地是具有1至36个碳原子的烷基；x是1至5；y是0至5；p是1至3；q是1至3；s是0至3；以及t是0至3。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，x＝1且y＝1。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述烷基芳基磺酸盐是烷基苯磺酸盐。
12.根据权利要求9所述的方法，其中式B具有以下结构：
其中，M是碱金属阳离子；R1是包含5至35个碳原子的烷基；以及R2是氢或者包含1至12个碳原子的烷基，并且R1和R2具有不超过36个总碳原子。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂盐是式(G)的羧酸盐：
R-COO-M+
式(G)
其中，R是具有6至36个碳原子的烷基；以及M是碱金属阳离子。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂盐是式(H)的烷基硫酸盐：
其中，R是具有6至36个碳原子的烷基；M是碱金属阳离子；以及n为0至4。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，当以20℃/分钟加热速率，在氮气下，250℃下通过热解重量分析测量时，所述表面活性剂盐具有小于10％的初始干重损失。
16.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料包括具有2.0至6.0mm的平均长度和0.5至4.0mm的平均直径的圆柱体。
17.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料具有通过ASTM D1895测定的0.5至0.9g/cc的堆密度。
18.根据权利要求1-14中任一项的所述方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料具有至少一个角面并且其中限定所述角面的表面以60至120度的角度相交。
19.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料具有至少一个角面并且其中限定所述角面的表面以80至100度的角度相交。
20.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料包括缩聚物。
21.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料包括具有通过ASTM D3418测定的110至280℃的玻璃化转变温度的无定形聚合物。
22.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料包括以下至少一种：聚苯醚、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚氨酯、无定形聚酯及它们的混合物。
23.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料包括具有110至320℃的熔点温度的结晶聚合物。
24.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料包括以下至少一种：聚酰胺、聚缩醛、聚酯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酮及它们的混合物。
25.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述清洁混合物中的所述热塑性聚合树脂粒料具有比之前在所述熔融处理设备中运行的聚合物树脂至少高10％的重均分子量。
26.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述清洁混合物中的所述热塑性聚合树脂粒料具有根据聚苯乙烯标准品测量的15,000至100,000道尔顿的重均分子量。
27.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料是与之前在被清洁的所述熔融处理设备中加工的至少一种聚合组分相同的树脂。
28.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述熔融处理设备是长度与直径之比为20:1至40:1的挤出机并且具有0.5至8.0英寸的螺杆直径，并在200至380℃的温度下以50至100rpm的速度运行。
29.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述熔融处理设备具有用于熔体运送的单螺杆。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述熔融处理设备是作为热塑性模制机的部分的具有0.5至8.0英寸螺杆直径的单螺杆挤出机。
31.根据权利要求29所述的方法，其中，用于熔体运送的所述单螺杆为选自以下至少一种的模制机的部分：注射模制机、吹塑模制机、注射-吹塑模制机、挤出-吹塑模制机、拉伸-吹塑模制机、气体辅助模制机、液压模制机、机械模制机和电动模制机。
32.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述熔融处理设备被选自以下至少一种的着色剂污染：溶剂绿3、溶剂绿28、溶剂绿38、颜料绿50、颜料绿36、溶剂红52、溶剂红101、溶剂红111、溶剂红135、溶剂红169、溶剂红179、溶剂红207、颜料红101、分散红22、还原红41、溶剂橙60、溶剂橙63、分散橙47、溶剂紫13、溶剂紫14、溶剂紫36、溶剂紫50、分散紫26/31、颜料蓝29、颜料蓝60、酞菁蓝15.4、分散蓝73、溶剂蓝97、溶剂蓝101、溶剂蓝104、溶剂蓝122、溶剂蓝138、颜料黄53、颜料黄138、颜料黄139、分散黄201、溶剂黄33、溶剂黄114、溶剂黄93、溶剂黄98、溶剂黄163、溶剂黄160:1、溶剂黄188、颜料棕24、氨基酮黑、氧化铬、炭黑、槽法炭黑、二氧化钛、颜料黑6、氧化锌、硫化锌及它们的混合物。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述着色剂包括二氧化钛并且所述二氧化钛被二氧化硅、氧化铝或二氧化硅-氧化铝壳体封装并具有0.1至1.0微米的粒径。
34.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述清洁混合物具有100ppm以下的以下至少一种：铵盐、胺、氨基酸、碳酸盐、碳酸氢盐、甲醛、聚甲醛或福尔马林。
35.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述清洁混合物包括低于5％的选自以下至少一种的可燃液体：乙醇和甲醇。
36.根据权利要求28所述的方法，其中，所述表面活性剂盐水溶液被加到熔融处理设备，随后加入涂有0.5至10％的所述表面活性剂盐水溶液的热塑性聚合粒料并且所述挤出机以50至500rpm运行。
37.根据权利要求28所述的方法，其中，所述表面活性剂盐水溶液被加到25至150rpm的所述熔融处理设备，随后加入涂有0.5至10％的所述表面活性剂盐水溶液的粒料并且以150至300rpm运行所述挤出机。
38.根据权利要求28所述的方法，其中，所述熔融处理设备具有多于一个的进料入口并且所述入口位于离出口模头最远的所述挤出机的第一个三分之一处，其中，当所述表面活性剂盐水溶液涂覆的粒料进料至离所述出口模头最远的入口中时堵住或另外地关闭最接近所述出口模头的入口。
39.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述熔融处理设备具有多于一个的进料入口并且其中所述表面活性剂盐水溶液涂覆的热塑性聚合粒料进料至其中加入至少一种着色剂的至少一个进料入口。
40.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，进一步包括：
将第一部分的表面活性剂盐水溶液涂覆的热塑性粒料进料至所述熔融处理设备，其中，所述熔融处理设备以25至150rpm的速率运行；以及
将第二部分的表面活性剂盐水溶液涂覆的热塑性粒料进料至所述熔融处理设备，其中，所述熔融处理设备以150至500rpm的速率运行；
其中，所述涂覆的粒料包括1至10wt％的所述表面活性剂盐水溶液，其具有6.0至7.9的pH值、10至40wt％的表面活性剂盐的浓度，所述水溶液具有在23℃下通过ASTM D445测定的20至1000厘泊的粘度。
41.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磺酸盐是烷基芳基磺酸盐。
42.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料包括聚醚砜。
43.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述热塑性聚合树脂粒料包括以下至少一种：液晶聚酯、聚丙烯、聚乙烯及它们的混合物。
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